基于单片机的单回路温度调节器设计.docx

摘要:本文以温度控制为钻研对象，用基于51系列单片机所完成的控温系统具有自动完成数据采集、数据处理、数据转换、键盘处理及LCD屏幕显示的功能。PID算法是很久以前快速发展的典型控制方案之一,具有算法不复杂、稳定性好和可靠性高的特点,被广泛应用于温度、压力、流量、液位等工业控制场合。在这次设计中，我使用keil uVision4进行c语言编程实现PID算法和PWM功率控制，利用protel99进行电路板绘制；硬件上以W78E058B作为控制芯片，DS18B20作为温度传感器，用带中文字幕的LCD显示屏作为温度实时显示。

关键词：单片机，温度控制,PID控制,PWM

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摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2国内外发展现状-1

1.2.1国外研究现状-1

1.2.2国内研究现状-2

1.2.3总的发展阶段-2

1.3课题研究的内容-2

2.硬件系统总体方案设计-3

2.1硬件系统总体设计方案-3

3.控制系统硬件设计-4

3.1主控单片机-4

3.2 数字温度计DS18B20-5

3.3 按键键盘-5

3.4LCD显示屏-6

3.5可控硅控制加热管-7

3.6蜂鸣器及其他电路-7

4.控制系统软件设计-9

4.1 主程序模块设计-9

4.1温度采集模块程序设计-9

4.2.1 DS18B20的时序-9

4.2.3 读温度子程序流程-10

4.3温度设定模块程序设计-10

4.3.1 键盘扫描子程序-10

4.4温度显示模块设计-12

4.4.1设定值显示子程序-12

4.4.2 实际值显示子程序-12

4.5温度控制模块设计-12

4.5.1PID控制算法设计-12

4.5.2温度控制子程序流程图-12

4.6报警模块程序设计-13

5.结果分析-14

5.1实际运行结果分析-14

5.1.1硬件调试-14

5.1.2软件调试-14

5.2 实物运行-14

6.总结与展望-17

6.1总结-17

6.2展望-17

参考文献-18

致 谢-19